五千年前,宇宙黑暗势力的代表暗影大帝率领暗影五行魔对地球发动攻击,铠甲勇士炘南、北森、东杉、西钊、坤中代表着光明的力量与侵略者展开了激烈的战争。在每一次战斗中,铠甲勇士都要使用召唤器装备—光影铠甲,形成正义的能量,战胜暗影异能兽,保卫我们的家园。现在,保护地球的使命落到了我们的身上,让我们一起来制作一个好玩的队友召唤器,一起来体验勇士们的勇敢与快乐吧!
材料清单:干簧管×1、纽扣电池(2032)×1、七彩发光二极管×1、环形磁铁×1、导线×2、拼接木板套材×1(见图1)
■图1 制作所需材料
知识learning
干簧管
队友召唤器是由召唤器和底座两部分构成的,当召唤器靠近底座时,其顶部的指示灯将会闪烁七彩光。召唤器是如何知道自己靠近了底座呢,其中的奥妙就在于召唤器中的干簧管和底座中磁铁的相互作用。
我们知道,人类了解外界环境所依靠的是我们的眼睛(视觉)、耳朵(听觉)、鼻子(嗅觉)、舌头(味觉)、皮肤(触觉),那么,诸如召唤器这样的机器是如何感知周围环境的呢?它们依靠的是传感器(一些对环境敏感的电子元器件或者电路),如温度传感器、湿度传感器、光线传感器、磁敏传感器、颜色传感器等。干簧管就属于其中的磁敏传感器。
干簧管由两条软铁簧片、玻璃管及密封的惰性气体构成,如图2所示。具体的工作原理如下:
1)磁铁靠近干簧管,软铁簧片被磁化;
3)当吸引力大于簧片的弹力时,触点吸合;
4)磁力减小,小于簧片弹力时,触点断开。
■图2 干簧管外形
技能getting
■图3 电路示意图
■图4 电路连接图
召唤器内部电路为一个典型的串联电路。电路连接如图3和图4所示。需要注意以下几个环节:
1)电源正极(红色导线部分)需要连接七彩发光二极管的阳极(较长的管脚);
2)二极管的阴极连接干簧管的一端(干簧管两端没有极性,可以任选一端);
3)干簧管的另一端连接电池的负极。
■图5 发光二极管外形图
发光二极管
发光二极管是一种将电能转化为可见光的固态半导体器件,夕-形如图5所示。当发光二极管的两个管脚加载合适的正向电压,使二极管中有电流流过时,二极管会发出各种颜色的光。
动手DIY
设计好电路之后,下面我们开始按照步骤制作属于自己的队友召唤器吧。
1.制作底座
底座制作所需材料如图6所示,制作成品如图7所示。建议组装步骤如下。
■图6 底座所需材料
■图7 底座成品
Step1 将图6中的木板2和木板3(两块)按照图8所示顺序叠在一起,并用4个螺钉进行固定。
■图8 步骤1组装示意图
Step2 将磁铁放置到图8木板的圆孔位置,并将木板1放置在最上层,如图9所示。
■图9 步骤2组装示意图(www.xing528.com)
Step3 将两个木条5(较窄木条)分别放置在拼好的木板上(注意木条放置方向靠近底座外边缘一边要比靠近底座中心一边略宽),如图10所示。
■图10 步骤3组装示意图
Step4 将木条4(较宽木条)放置在最上层,并拧好螺母(注意:螺母不需要拧得特别紧),底座制作完成,如图11所示。
■图11 步骤4组装示意图
2.制作召唤器
召唤器部分制作所需材料和制作成品如图12所示。具体组装步骤如下。
■图12 召唤器部分材料汇总
Step5 将发光二极管插入木板2顶端的两个小圆孔中,注意一直插到底,将阴极对应管脚折向中间大圆孔,阳极对应的长管脚折向大圆孔侧面的小圆孔,如图13所示。
■图13 步骤5组装示意图
Step6 将干簧管插入木板2下端的两个小孔中(注意:干簧管玻璃较脆,需要用手捏住金属脚的位置弯折;干簧管需要放置在与发光二极管相反的一面),并将二极管一面上伸出的管脚折平,如图14所示。
■图14 步骤6组装示意图
Step7 剥去铜导线外皮,并将其中一根弯成螺旋状,螺旋大小以接近铅笔粗细为宜。如图15所示。
■图15 步骤7组装过程
Step8 将另一根剥皮后的铜导线按照图16所示,一端插入插有二极管阳极管脚的圆孔中,另一端插入插有干簧管管脚的圆孔中,并将其拉直。将在步骤3中完成的螺旋状导线的一端按照图16所示的方式插入干簧管另一管脚所在的圆孔中。
■图16 步骤8组装过程
Step9 使用电烙铁(或者导电胶带)将铜线与干簧管以及二极管阳极相连接。并用电烙铁将导线与干簧管焊接在一起,如图17所示。
■图17 步骤9制作过程
Step10 安装电池。将纽扣电池按照图18所示装入木板2。
■图18 电池安装示意图
Step11 将木板3和木板1按照图19所示顺序叠放。
■图19 步骤11组装示意图
Step12 完成召唤器组装。将4个塑料铆钉从干簧管一侧按入四角上的圆孔,至此召唤器组装完成,如图20所示。
■图20 召唤器成品外观
3.召唤器和底座配合使用
制作完成的召唤器和底座如图21所示。将召唤器靠近底座或者将召唤器按照图22的方式插入底座木条构造的槽中,即可体验召唤成功的七彩闪烁效果。
■图21 成品图片
■图22 召唤器效果图
同学们,现在你们可以用自己制作的召唤器去召唤自己的队友了,看到队友回应的七彩灯光,你是不是非常激动呢?
创意expanding
同学们,展开你们想象的翅膀,思考一下,使用本次课程所学习的干簧管电路,你还能做出哪些创意的设计呢?
图23和图24为两个干簧管电路的创意应用实例。
■图23 门磁报警器
■图24 自行车计速器
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